(14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下：
查阅资料得知:
i.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－。
ii.
| 物质 |
开始沉淀的pH值 |
完全沉淀的pH值 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
| Al(OH)3 |
3.4 |
4.4 |
| Cr (OH)3 |
4.6 |
5.9 |
| Fe(OH)2 |
7.5 |
9.7 |
| Bi(OH)3 |
0.7 |
4.5 |
回答下列问题:
（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是 。
（2）操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________（填仪器名称）。
（3）写出④反应的离子反应方程式 。
（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出该反应的离子方程式 。
（5）将溶液H经过下列操作，蒸发浓缩，__________，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。
（6）取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中，向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示，则硫酸的浓度为 ，固体D中含Fe化合物的物质的量为 。
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。
[实验1]铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
实验步骤：
①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；
③将Cu丝上提离开液面。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 。
（2）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是 。
（3）拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是 。
[实验2]实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料：
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图的实验：
（4）②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是
（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为 。
（6）下列对于固体甲的成分的判断中，正确的是（填字母选项） 。
| A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在 |
| B．固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种 |
| C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2S |
| D．固体甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S |
某研究性学习小组同学设计了如下图制取氯气并验证其性质的实验装置。
请回答下列问题：
（1）该实验中A部分的装置是 （填写装置的序号）
（2）A中发生反应一段时间后，B中的现象是 ；
整套实验装置存在的明显缺陷是 。
（3）写出D装置中发生反应的离子方程式： 。
（4）写出C装置中发生反应的离子方程式： 。请你帮该小组同学设计一个实验，证明洗气瓶C中的
已被氧化（简述实验步骤）：
(12分)实验室可由软锰矿(主要成分为 MnO2)制备 KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体 KOH 和 KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和 KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和 KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4请回答：
（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 。
（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是 。
（3）配平氧化还原反应方程式：
＿＿ C2O42-+＿＿MnO4-+＿＿H+＝＿＿CO2+＿＿Mn2++＿＿H2O
（4）称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L－1NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的物质的量为＿＿＿mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为＿＿＿＿＿。
实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为： ︰ ；
（2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是 ，除去这种杂质的实验操作称为 。
（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题：
①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；
②甲物质可选用的是 ；
| A．CuCl2 | B．NaOH | C．Cu2(OH)2CO3 | D．CuO E.H2SO4 |
③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式 。
方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：
④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是 ；
⑤写出该反应的化学方程式为 。
二茂铁（结构如图）是一个典型的金属有机化合物，实验室常用氯化亚铁和环戊二烯在碱性条件下反应得到。反应原理为：FeCl2+2C5H6+2KOH→Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
二茂铁的熔点为172～173℃，在100℃开始升华。能溶于乙醚、二甲亚砜等非极性溶剂，不溶于水，对碱和非氧化性酸稳定。制备的步骤如下：
步骤1．在150mL的三颈瓶中加入25g细粉末状KOH和60mL无水乙醚，通入氮气并搅拌约10分钟使之尽可能溶解，然后加入5.5 mL环戊二烯,再搅拌10分钟。
步骤2. 向烧杯中加入25 mL二甲亚砜和6.5g新制的无水氯化亚铁，微热至40℃并搅拌使其溶解，然后加入滴液漏斗中。
步骤3. 按图所示的装置装配好仪器，打开滴液漏斗的活塞，缓慢将氯化亚铁等加入三颈瓶中，并继续搅拌1小时。
步骤4. 反应结束后，将混合物倒入100mL 18%的盐酸溶液，将烧杯放在冰浴中冷却，搅拌约10分钟，使结晶完全。
步骤5. 抽滤，将获得的产品以冷水洗涤2～3次，低温风干得到粗制的二茂铁。
（1）步骤1中通入N2的目的可能是 。
（2）步骤2中，滴液漏斗侧边的玻璃导管的作用是 。
（3）实验装置中，冷凝管通水，水应从 口进（选填a或b）。
（4）步骤4将反应后的混合物倒入盐酸中，发生主要反应的离子方程式是 。
（5）步骤5用冷水洗涤是因为 ，因此可采用 的方法，进一步提纯二茂铁。
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